看“河南芯”如何创造机器人新世界

——来自中原动力智能机器人有限公司的调研报告

河南日报客户端记者 李林

【资料图】

会跳舞的波士顿机器人誉满全球，然而你所不知道的是，在河南郑州一家新型科技企业内，一台技术全部自研的人形机器人，仅用0.8度电就能行走134公里，打破了吉尼斯世界纪录。

不仅如此，这家“诞生”不过三个年头的“少壮派”豫籍企业，还拔了国内算法全部自研、零部件全部国产城市管养AI智能机器人的“头筹”。

它就是中原动力智能机器人有限公司（以下简称“中原动力”），一个励志在智能机器人领域“始于中原、驱动世界”的科创企业“新秀”。

“河南芯”攻克“卡脖子”难题

7月30日，记者赶到中原动力所在的郑州市中原科技城创新孵化基地采访，未进“场”，先见“人”。

在公司楼下的广场上，安防巡逻智能机器人正冒着酷暑工作。此时的地表温度显示已超过41摄氏度，但它却十分轻松，不停走来走去，将广场上数百个细分种类的信息实时采集并传送，见到来人或车辆，还会自动避让，一番操作，十分“丝滑”。

进入中原动力，首先映入眼帘的是展示大厅内的各式机器人，在工作人员的指令下，它们或行走，或翻越障碍物；或认真保洁，或向您亲切问候……

“这些都是我们实现全部算法自研的机器人，其中有不少已进入批量生产阶段。”中原动力联合创始人兼CEO林杰一边介绍、一边走到一台有着长长“手臂”的机器人旁告诉记者，这就是中原动力的首个“作品”——城市管养AI智能机器人。

2020年11月17日，这台机器人在郑州东站西广场“首秀”，便吸引了无数目光。当天现场，机器人一会儿捡纸屑，一会儿把易拉罐扔进垃圾箱，整个过程毫不拖泥带水，观者纷纷点赞。

“这台城市管养机器人算法全部自主开发，整机零部件全部为国产，实现了智能机器人的有效国产化，完成了智能机器人‘河南芯’的成功亮相。”林杰详细解释，这款机器人整合了多项先进技术于一体，车身配备的可变形麦克纳姆轮大幅提高了机器人的通过性，在平地、台阶、陡坡等地形均可通过，配备的“云脑”可使相关人员在“云端系统”中了解整个清洁过程和数据，遇到紧急情况还可远程控制操作。

次年，中原动力的城市管养机器人二代登场，其搭载的海量垃圾识别软件、TOF深度摄像头、大风量吸口和自研轻量化机械臂的多模块联动，相当于给机器人装上了“大脑”“眼睛”和“手臂”，可更好地模仿环卫工人的日常保洁工作，还配备了一体式通用高精度移动底盘可自主导航系统，满足巡航场景在室内外的任意切换……

随后，更多的智能机器人在中原动力“诞生”，他们的功能不同，但都拥有着“河南芯”，其核心算法的自研，一举攻克了“卡脖子”的关键难题，让智能机器人国产化迈出了欣喜的一步。

“机器人+”赋能传统制造业

在中原动力，一块大屏吸引了记者的注意：从这里能看到远在包头的一家生产企业的实时动态。“这是我们使用‘机器人+’赋能企业的一个缩影，由于采用了新研发的3D视觉系统，实时影像更加清晰，可完成千里之外24小时云管理。”林杰说，这在他们的科技创新赋能制造业行动中，智能算是“开胃小菜”。

三年时间里，中原动力把全部精力用于机器人的软件与硬件的研发，即算法决定“大脑”的聪明程度，3D视觉系统决定“眼睛”的精准判断，相互配合，最终打造出多用途的“完美”智能机器人。

算法取胜，牵手宇通。

“由于室外场景复杂，人员和移动目标干扰多，天气、光线等不确定因素影响极大，是国内控制器研发生产行业的一个难题。”林杰自豪地说，“但是我们有了创新突破，并因此牵手了全球最大的客车制造商之一宇通。”

众所周知，宇通阔步于无人驾驶的新市场，中原动力向其提供的自研室外机器人控制器为核心的低速无人驾驶系统，主要应用在小型无人驾驶清扫车。目前处于下线调试阶段，可实现在无人驾驶模式下，开展道路清扫、洒水降尘、喷洒消杀等多种城市环卫作业。

3D视觉洞见细微，赋能更多制造企业。

2022年11月，中原动力为中国轴承行业规模最大的综合性轴承制造企业之一——洛阳LYC轴承有限公司完成了轴承生产线的数智化升级改造。利用3D视觉引导机器人无序抓取上下料加工技术和模块化生产流程的合理设计，从生产环节伊始的毛坯上料、分拣到最后的冷却、成品出料，11项工艺流程全部智能化运行，解决生产线痛点问题，实现了现场作业一键启动、一键切换，为“数字工厂”打通了最后一个环节。

“我们下大力气又升级了机器人的‘眼睛’，让它能看得最细微、最精准。”林杰告诉记者，近期中原动力研发的振镜结构光相机面世，就能将制造业车间、物流仓库、建筑、钢铁等复杂场景“看”得一清二楚。

今年6月，内蒙古一铝业公司就采购10台安装有振镜结构光相机的场景化视觉工作站。这些工作站将代替一线工人，从事碳块打磨这类精细化要求较高的工作，有效解决该岗位招工难、用工荒、人工贵的问题。

创新创造机器人新世界

统计显示，中原动力已申报知识产权334项、授权知识产权246项，其中授权专利70项，涵盖机器人结构、电气、运动控制和智能计算等多个领域，自主研发的柔性线驱机械臂、机器人的核心零部件关节模组、智能代步车、目检机器人等产品已完成市场化，激光三维相机、结构光三维相机、轻量化机械臂、仿生夹持器、二指夹持器、欧米轮底盘等产品正在有序研发或更新迭代中。

在中原动力展示中心，身高1.4米、体重20公斤、负载10公斤、续航10小时……双足机器人“小贝”面向记者走来。

林杰说，由于重视研发团队的打造，中原动力才能够做到新型智能机器人不断涌现。近年来，公司探索出了一条“汉堡—上海—郑州”人才培养通道，一方面，大量引进德国汉堡大学、上海理工大学的高端人才，担任公司各个研发部门负责人；另一方面，不断招聘青年研发人员，送往上述两所高校定向培养。目前，中原动力科研人员已达百余名，拥有博士、硕士学位的科研人员占比近60%。

“接下来，中原动力将继续以攻坚关键核心技术为根本，以国家战略和市场导向为需求，下非常之功、用恒久之力，不忘基础学科研究，进一步打造技术优势，在行业内力争上游。”林杰说，他和团队共有一个梦想——要用创新创造出智能机器人的新世界！

专家点评

以科创为原动力赋能产业发展

□河南工业大学机器人研究所所长宁祎

中原动力智能机器人有限公司诞生于郑州的创新高地——中原科技城，由豫籍顶尖科学家及其团队作为技术支撑，是一家拥有强大的科技创新基因和河南“血脉”的本土优秀新型科技创新企业。自诞生之日起，中原动力就坚持以科技创新为原动力，瞄准国际前沿水平，不断追求技术创新，在研发高品质、高可靠性的“河南造”智能机器人产品的道路上坚毅前行。

人才是科技创新的基础。中原动力的成立和发展，吸引了众多国内外知名高校的人才加入团队，给豫籍人才回归搭建了很好的平台，同时也在实践中为河南、为郑州培养了一批高水平的智能机器人研发、制造和技术人才，为本地科技人才水平的提升作出了贡献。

科技创新是实现高质量发展的必由之路。中原动力创新性地提出“类脑智能+自有核心组件”架构，依托机器视觉、多模态融合和数字孪生等先进技术，实现旗下自研智能产品的自我学习与进化。类人大脑通过5G网络赋能各种类型的机器人，使其具有规划运动、自主导航、智能识别、自主避障等能力。中原动力时刻不忘坚持高水平科技自立自强，牢牢把基于人工智能先进技术的机器人的核心算法掌握在自己手里，产品的软件自研率均达到100%。

对于科技创新而言，科技、产业“两张皮”的现象一直存在。我们欣喜地看到，中原动力顺利地完成了科研成果到智能机器人产品之间的转化。依托自身在机器视觉、运动控制、软件算法等方面的突出优势，经过三年的发展，中原动力科技成果转化结出累累硕果，拥有行业先进水平的激光振镜3D工业相机、低速无人驾驶控制器、复合移动机器人等多款产品均实现有效落地。由中原动力提供的机器人应用整体解决方案不仅在河南本土制造业企业落地应用，而且已经走出河南，服务于其他省市的制造业升级改造，获得了客户的广泛认可。如今，“河南造”的机器人已经在不同的岗位上，代替或协助人类完成繁重、危险、重复的工作，不但提高了工作效率，还降低了工人的劳动强度，也有效地提升了产品质量。这，是河南智能机器人企业的“硬实力”。

今年年初，工业和信息化部等十七部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》，机器人产业即将迎来大发展。新的机遇下，相信坚持以科技创新为原动力的中原动力定能有更广阔的发展空间，通过智能机器人的应用为产业发展注入更强的动能，为河南机器人产业发展提供更大“动力”，为河南未来产业发展和实现换道领跑贡献力量。（本报记者李林整理）

企业名片

中原动力智能机器人有限公司由豫籍顶尖科学家及其博士团队主导组建，于2020年5月15日正式运营，是一家怀有“始于中原、驱动世界”初心、并以技术创新为原动力的新型科技企业。其创新性地提出“类脑智能+自有核心组件”架构，依托机器视觉、多模态融合和数字孪生等先进技术，实现旗下自研智能产品的自我学习与进化，开发出国内首台算法全部自研、零部件全部国产的城市管养AI智能机器人。此外，公司自研的3D工业相机、低速无人驾驶控制器、复合移动机器人等产品均处于行业领先水平，先后和多个行业龙头企业达成合作，为其提供智能化改造项目服务。

企业家名片

中原动力智能机器人有限公司联合创始人兼CEO林杰，从国内985高校毕业后获得全额奖学金出国留学，并在国外知名企业工作。2019年12月，林杰回国创办新型科技企业，2020年即推出国内首台算法全部自研、零部件全部国产的城市管养AI智能机器人。截至目前，林杰带领他的团队累计申报知识产权334项、授权知识产权246项，其中授权专利70项，涵盖AI智能机器人结构、电气、运动控制和智能计算等多个领域。（河南日报客户端记者 李林 整理）

图片均为受访者供图

打造一只豫籍“独角兽”

——访中原动力智能机器人有限公司联合创始人兼CEO林杰

河南日报客户端记者 李林

记者：您当时是为何毅然放弃国外高薪工作，作出回家乡创业决定的？

林杰：应该说是怀着“赤子之心”吧！我是土生土长的河南郑州人，多年在国外，无论走得再远、飞得再高，心里无时无刻不在惦念着家乡。在创业之前，我从国内985高校毕业后获得全额奖学金出国留学，后来在德国一家知名电气企业工作。

在工作中，我感受到掌握核心技术的重要性，心有不甘，我相信别人能做到的，我们也可以，而且能够做得更好。2019年年底，在家乡的热情感召下，我辞去国外的高薪工作回到郑州，带领一批志同道合的小伙伴共同创办了中原动力智能机器人有限公司，希望能发挥我们在智能机器人领域内的专长，为家乡建设特别是科技创新作出贡献。

记者：走进公司展示大厅，能够看到许多形态各异、功能不同的AI智能机器人，请您介绍一下它们是如何“诞生”的？

林杰：这些智能机器人包括保洁机器人、巡防机器人、人形机器人等，核心算法都来自我们中原动力的科研团队。

举一个例子。2020年7月，郑州天气最热的时候，也是我们一代城市管养机器人研发最关键的时期，为了提高机器人视觉识别系统的准确率，我带领着机器视觉团队的十几位硕士、博士冒着酷暑，沿路捡拾瓶子、包装袋、烟头、纸屑等，一干就是七八个小时。当时就是想用最短的时间获得充足的数据样本，为后续研发打下坚实基础。

2020年11月，国内首台算法全部自研、核心零部件全部国产的城市管养机器人在郑州东站西广场顺利投入使用，以全国高铁的枢纽站点为舞台，展示了河南机器人产业发展的成就。看着拥有“河南芯”的智能机器人投用，我的心情无比激动，感到一切努力与付出都是值得的。也是从那一刻开始，我立志用科技创新为家乡打造一只“独角兽”企业。

记者：机器人是制造业“皇冠”上的“明珠”，在“机器人+”时代，中原动力是如何抓住机遇实现快速发展的？

林杰：中原动力创新性地提出类脑智能+自有核心组件（架构），依托机器视觉、多模态融合和数字孪生等先进技术，实现旗下智能产品自主研发。公司成立3年多来，基于不同应用场景下的视觉工作站、复合机器人、室内外工业巡检机器人等产品陆续研发成功，与多家相关行业头部企业达成了合作，在3D工业相机、室外机器人控制器等机器人硬件的研发生产和机器人智能化应用方案的规划、设计、制造、安装及操作培训等方面积累了丰富经验。

目前，我们有多款产品在生产基地实现量产，为机器人产业的发展打通了关键环节、开辟了广阔前景。同时，我们还研发出3D视觉系统，为制造业赋能，与宇通、洛轴等多家大型企业进行合作。

近期，我们的研发又有了新成果——振镜结构光相机正式面世，采用的技术比传统结构光技术测量范围更远，比线扫激光技术成像速度更快，具有极强的通用性，适用场景更多，适用范围更广。凭借深厚的技术积淀，以及丰富的应用经验，中原动力在产品的硬件和软件方面均实现了自主研发生产。

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